Bonjour, j'ai quelques difficultés avec cet exercice:
La diffraction électronique qui permet d'étudier les états de surface d'un échantillon utilise des électrons "lents". Les faisceaux électroniques sont obtenus par émission à partir d'un filament chauffé et ils sont accélérés par une tension électrique.
On montre que l'énergie cinétique des électrons est proportionnelle à la tension accélératrice U qui leur est appliquée: Ec=eU.
Données: m=9,1*10^-31 kg et e=1,60*10^-19 C.
a) Montrer que la longueur d'onde qui leur est associée est donnée par: lambda= (1,23*10^(-9))/ racine de U, lambda étant en mètre et U en volt.
--> j'ai essayé d'utiliser les formules E=hv et p=hv/c=h/lambda et Ec=eU, en vain ^^' Je vois meme pas d'où il sort le "1,23*10^(-9), meme en utilisant les valeurs données à la fin... Il faut utiliser une constante? Celle de Planck?
b)Quelle doit être la valeur de la tension U pour obtenir une onde de matière de longueur d'onde 0.10nm ?
--> J'ai trouvé U=151,29V
c)En admettant que les électrons "lents" correspondent à des tensions accélératrices limitées à 200V, quelle est la vitesse maximale de ces électrons et la longueur d'onde qui leur est associée? L'écriture de l'adjectif "lent" entre guillemet se justifie-t-elle?
-->Pour U=200V, j'ai trouvé lambda=0.087 nm et v=4.83*10^16 m/s. Et pour l'adjectif lent, bah... c'est pas si lent que ça? ^^
Merci d'avance.
a)
Lambda = h/p (avec h la constante de Planck et p la quantité de mouvement)
1/2.m.v² = e.U
v² = 2.e.U/m
p = m.v = m * RCarrée(2.e.U/m)
p = m * RCarrée(2.e.U.m)
Lambda = h/Rcarrée(2.e.m) * 1/RCarrée(U)
Lambda = 6,626.10^-34/Rcarrée(2*1,6.10^-19 * 9,1.10^-31) * 1/RCarrée(U)
Lambda = 1,23.10^-9/RCarrée(U)
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c)
Lambda = 1,23.10^-9/RCarrée(200) = 8,7.10^-11 m
v² = 2.e.U/m = 2 * 1,6.10^-19 * 200/(9,1.10^-31) = 7.10^13
v = 8,4.10^6 m/s
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Sauf distraction.
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